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合肥达内IT培训缓存与数据库之间的关系分析

发布：合肥达内软件培训
来源：互联网
时间：2023-04-06 09:25

无论是缓存功能还是数据库架构都是许多软件开发项目会用到的编程开发技术之一，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，缓存与数据库之间的关系分析。

合肥达内IT培训缓存与数据库之间的关系分析

为什么缓存与数据库要结合使用，使用缓存的目的是为了减少用户请求穿透到服务端和数据库，尽量将资源放置在离用户更近的地方，让用户能够更快得到应答。在一些活动大促、秒杀场景中，经常会面临突然的流量爆发，造成系统的高并发访问。例如秒杀商品的详情页内容提前预热到缓存中，能缓解数据库读取压力。但在高并发下，缓存与数据库的使用存在两个痛点

痛点一：在高并发访问下，缓存的使用会引发穿透、雪崩、击穿等问题，导致流量穿透缓存层直接压到数据库，如果超出了数据库系统承载能力，会造成宕机。

痛点二：缓存与数据库如何更新同步，才能保持两边数据是一致的。是先更新数据库后更新缓存，还是先更新缓存再更新数据库。更新完缓存后，更新数据库失败，怎么办?又或者更新数据库后，在更新缓存时，有另一个业务线程去更新数据库，此时更新缓存里的数据是脏数据，和数据库不一致。

缓存穿透是用户大量访问一个不存在的key建引起，请求穿透到数据库。

缓存击穿是一个热点key突然缓存时间到期失效，大量请求落到数据库。

缓存雪崩是指大范围key在同一时间失效，请求同一时间落到数据库。

以上缓存问题，假设缓存不设置过期失效时间，请求不会回溯到数据库，也就不会发生击穿、雪崩等问题。缓存穿透如果访问不存在key，直接返回空值，请求也不会回溯到数据库。但如果不回溯到数据库，缓存如何更新，例如在更新数据库时，主动更新缓存。这个方案看似合理，但在更新缓存时，存在并发更新的问题，后一个更新缓存的值可能被前一个值覆盖，这是因为缓存更新没类似数据库的事务隔离机制，更新操作是一个非幂等操作。

通过消息队列将更新缓存操作串行处理，可以解决并发更新的问题，比如线程A、线程B在并发更新数据库时，利用数据库事务隔离机制避免脏读、不可重复读。然后把数据标识写入消息队列，接下来消费消息队列，再通过数据标识去读取数据库相应数据并刷新缓存。虽然异步操作无法保证顺序，但终是通过数据标识获取新的数据刷新缓存，所以不会出现前后步骤值被相互覆盖的问题。

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